2006年, 日本岩石鉱物鉱床学会研究奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

2005年, 日本火山学会研究奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

Generation of andesitic–dacitic magmas by open-system progressive melting of the middle crust in Rishiri Volcano, northern Japan
Hanai Kawara, Miku Matsumoto, Takeshi Kuritani
Lithos, 514-515, 108221, 108221, Elsevier BV, 2025年11月, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Origin and evolution of the Holocene magmatic system at Sakurajima volcano, Japan
Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Akiko Matsumoto, Ayumu Nishihara
Journal of Petrology, Oxford University Press (OUP), 2025年02月03日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Sakurajima volcano has developed since 26 ka through post-caldera magmatic activity at the Aira caldera (formed at 30 ka) and is one of the most active volcanoes in Japan. In this study, new petrological and geochemical analyses were conducted on proximal volcanic products to understand the origin and evolution of the magmatic system during the Holocene. The volcanic products have andesitic and dacitic compositions (58–69 wt.% SiO2), and relatively older products (9–1.6 ka) and younger products (<1.3 ka) are characterised by having lower and higher P2O5 contents, respectively (low- and high-P2O5 groups, respectively). The low-P2O5 group products had lower TiO2 and Y contents, higher 87Sr/86Sr, 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, and 208Pb/204Pb ratios, and lower 143Nd/144Nd ratios than the high-P2O5 group products. It is suggested that the low-P2O5 group magmas were produced by the partial melting of lower crustal materials, and the compositional variations primarily reflected the variation in the degree of melting, with some contribution from mixing with mafic magmas. In contrast, the high-P2O5 group magmas were produced by mixing mafic and felsic magmas in varying proportions. The mafic end-member magmas evolved from mantle-derived primitive magmas with some contribution from crustal assimilation. The felsic end-member magmas were produced by fractional crystallisation following the melting of lower crustal materials with higher melting degrees than those of the low-P2O5 group magmas. In summary, the geochemical evolution of Holocene magmatic activity at Sakurajima was essentially controlled by intermittent discharges of partial melts from the lower crustal source region with increasing melting degrees. The remnants of the voluminous Aira rhyolitic magmas from caldera-forming eruptions were not involved in the Holocene magmatic system. Lower crustal source materials that produced the Aira rhyolites were also not involved. The lower crustal melting region, which was the main source of Holocene magmatism at Sakurajima, may have already existed at ~100 ka, well before the caldera-forming eruption at 30 ka.

Temporal evolution of magmatic processes in a subvolcanic plumbing system in a continental region: constraints from geochemistry of the late Neoproterozoic Wadi Dib alkaline ring complex in the Eastern Desert, Egypt
Eman SAAD, Kazuhito OZAWA, Takeshi KURITANI, Ali A. KHUDEIR
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 120, 1, n/a, n/a, Japan Association of Mineralogical Sciences, 2025年
研究論文（学術雑誌）

Hydrous mantle plume promoted the generation of continental flood basalts in the Tarim large igneous province
Yao Bi, Huan Chen, Eero Hanski, Takeshi Kuritani, Hong Xiang Wu, Feng Qi Zhang, Jia Liu, Xiao Yan Gu, Qun Ke Xia
Scientific Reports, 14, 1, 2024年12月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Machine learning reveals the influence of the Changbaishan mantle plume sourced from the mantle transition zone on Cenozoic intraplate magmatism in NE China
Yuning Qi, Huan Chen, Sensen Wu, Takeshi Kuritani, Zhenhong Du, Qunke Xia, Renyi Liu
Chemical Geology, 663, 2024年09月20日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Eocene mafic alkaline volcanism in north Central Iran; Signatures of development and subsequent melting of a pyroxenite mantle source
Parham Ahmadi, Mohammad Reza Ghorbani, Khadijeh Ghorbani, James Lawford Anderson, Takeshi Kuritani, Meysam Akbari
Lithos, 478-479, 2024年08月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Current situation of lead (Pb) exposure in raptors and waterfowl in Japan and difference in sensitivity to in vitro lead exposure among avian species.
Mizuki Maruyama, Nana Ushine, Yukiko Watanabe, Chihiro Ishii, Keisuke Saito, Hidefumi Sakai, Takeshi Kuritani, Rio Doya, Kohei Ogasawara, Yoshinori Ikenaka, Yared Beyene Yohannes, Mayumi Ishizuka, Shouta M M Nakayama
Environmental pollution (Barking, Essex : 1987), 123907, 123907, 2024年04月04日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Although lead (Pb) poisoning in wild birds has been considered a serious problem in Japan for over 30 years, there is little information about Pb exposure and its sources throughout Japan except for Hokkaido. Furthermore, to identify and effectively prioritize the conservation needs of highly vulnerable species, differences in sensitivity to Pb exposure among avian species need to be determined. Therefore, we investigated the current situation of Pb exposure in raptors (13 species, N = 82), waterfowl (eight species, N = 44) and crows (one species, N = 6) using concentration and isotope analysis. We employed blood or tissue samples collected in various Japanese facilities mainly in 2022 or 2023. We also carried out a comparative study of blood δ-ALAD sensitivity to in vitro Pb exposure using blood of nine avian species. Pb concentrations in the blood or tissues displayed increased levels (>0.1 μg/g blood) in two raptors (2.4%), ten waterfowl (23%) and one crow (17%). Among them, poisoning levels (>0.6 μg/g blood) were found in one black kite and one common teal. The sources of Pb isotope ratios in ten blood samples with high Pb levels were determined as deriving from shot pellets (N = 9) or rifle bullets (N = 1). In the δ-ALAD study, red-crowned crane showed the highest sensitivity among the nine tested avian species and was followed in order by five Accipitriformes species (including white-tailed and Steller's sea eagle), Blakiston's fish owl, Muscovy duck and chicken, suggesting a genetically driven variance in susceptibility. Further studies on contamination conditions and exposure sources are urgently needed to inform strict regulations on the usage of Pb ammunition. Furthermore, detailed examinations of δ-ALAD sensitivity, interspecific differences, and other factors involved in the variability in sensitivity to Pb are required to identify and prioritize highly sensitive species.

Olivine-Hosted Melt Inclusions Track Progressive Dehydration Reactions in Subducting Slabs Across Volcanic Arcs
Raimundo Brahm, Daniel Coulthard Jr, Georg Zellmer, Takeshi Kuritani, Naoya Sakamoto, Hajime Taniuchi, Hisayoshi Yurimoto, Mitsuhiro Nakagawa, Eiichi Sato
Journal of Petrology, Oxford University Press (OUP), 2024年02月29日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

The stability and breakdown of mineral phases in subducting slabs control the cycling of trace elements through subduction zones. Stability of key minerals and the partitioning of trace elements between these minerals and liquid phases of interests have been charted by natural sample analysis and experimental constraints. However, systematic study from arc front to far back-arc has rarely shown that the expected geochemical variations of the slab liquid are actually recorded by natural samples. Complexities arise by uncertainties on the nature of the slab component (melts, fluids and supercritical liquids), source heterogeneities and transport processes. Using data from olivine-hosted melt inclusions sampled along and across the NE Japan and southern Kurile arcs, we demonstrate that experimentally and thermodynamically constrained phase stabilities in subducted materials indeed control the trace element signatures as predicted by these models and experiments. The main reactions that can be traced across arc are progressive breakdown of light rare earth element-rich accessory phases (e.g., allanite), enhanced dehydration of the lithospheric mantle (serpentine breakdown) and changes in the nature of the slab component. This work elucidates subduction zone elemental cycling in a well-characterized petrogenetic setting and provides important constraints on the interpretation of trace element ratios in arc magmas in terms of the prograde metamorphic reactions within the subducting slab.

Molybdenum isotopic compositions in volcanic rocks from Northern Izu arc (Izu-Oshima, Niijima, and Kozushima)
Tatsuya Tamura, Tetsuya Yokoyama, Takeshi Kuritani, Akira Ishikawa
Geochemical Journal, 58, 2, 51, 70, 2024年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Pre-eruption magmatic processes and magma plumbing system at Hachijo-Nishiyama volcano, Izu–Bonin arc, Japan
Kazuki Oiwa, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Shumpei Yoshimura
Earth, Planets and Space, 75, 1, 2023年12月, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Geochemical constraints on the evolution of the magmatic system leading to catastrophic eruptions at Aira Caldera, Japan
Takeshi Kuritani
Lithos, 450-451, 2023年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）

A Machine Learning Based-Approach to Predict the Water Content of Mid-Ocean Ridge Basalts
Jingjun Zhou, Jia Liu, Qunke Xia, Cheng Su, Takeshi Kuritani, Eero Hanski
GEOCHEMISTRY GEOPHYSICS GEOSYSTEMS, 24, 7, 2023年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Magma fractionation and emplacement mechanism in a subvolcanic plumbing system in a continental region: constraints from the late Neoproterozoic Wadi Dib ring complex in the Eastern Desert, Egypt
Eman SAAD, Kazuhito OZAWA, Takeshi KURITANI, Ali A. KHUDEIR
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 118, 1, n/a, n/a, Japan Association of Mineralogical Sciences, 2023年
研究論文（学術雑誌）

Petrological and Geochemical Study of Sundoro Volcano, Central Java, Indonesia: Temporal Variations in Differentiation and Source Processes During the Growth of an Individual Volcano
Haryo Edi Wibowo, Mitsuhiro Nakagawa, Takeshi Kuritani, Ryuta Furukawa, Oktory Prambada, Agung Harijoko
JOURNAL OF PETROLOGY, 63, 9, 2022年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Water enrichment in the mid-ocean ridge by recycling of mantle wedge residue
Jia Liu, Chunhui Tao, Jianping Zhou, Kenji Shimizu, Wei Li, Jin Liang, Shili Liao, Takeshi Kuritani, Etienne Deloule, Takayuki Ushikubo, Mitsuhiro Nakagawa, Weifang Yang, Guoyin Zhang, Yunlong Liu, Chuanwei Zhu, Hao Sun, Jingjun Zhou
Earth and Planetary Science Letters, 584, 2022年04月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Modification for the matrix effect in SIMS-derived water contents of silicate glasses
Kenji Shimizu, Takayuki Ushikubo, Takeshi Kuritani, Naoto Hirano, Shigeru Yamashita
GEOCHEMICAL JOURNAL, 56, 6, 223, 230, 2022年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Geochemical composition of dykes along the Cameroon Line (CL): Petrogenesis and similarities with the Central Atlantic Magmatic Province
Asobo Nkengmatia Elvis Asaah, Tetsuya Yokoyama, Hikaru Iwamori, Festus Tongwa Aka, Jules Tamen, Takeshi Kuritani, Tomohiro Usui, Takeshi Hasegawa, Eric Martial Fozing
Geochemistry, 125865, 125865, Elsevier BV, 2022年01月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Compositional Variation of Picrites in the Emeishan Large Igneous Province Modulated by Water in the Mantle Plume
J. Liu, Q. K. Xia, H. Sun, E. Hanski, T. Kuritani, X. Y. Gu, H. Chen
Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127, 1, 2022年01月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Highly variable H2O/Ce ratios in the Hainan mantle plume
Piao Yi Wang, Xiao Yan Gu, Takeshi Kuritani, Eero Hanski, Qun Ke Xia
Lithos, 406-407, 2021年12月15日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Na/k diversity of primary basaltic magmas induced by the separation of slab-derived supercritical liquid: Implications from alkali basaltic lavas from rishiri volcano, southern kuril arc
Hajime Taniuchi, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa
Journal of Petrology, 62, 12, 2021年12月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Tracing the subducting Pacific slab to the mantle transition zone with hydrogen isotopes
Takeshi Kuritani, Kenji Shimizu, Takayuki Ushikubo, Qun Ke Xia, Jia Liu, Mitsuhiro Nakagawa, Hajime Taniuchi, Eiichi Sato, Nobuo Doi
Scientific Reports, 11, 1, 2021年12月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

High–μ signature in lavas of Mt. Oku: Implications for lithospheric and asthenospheric contributions to the magmatism of the Cameroon Volcanic Line (West Africa)
A. N.E. Asaah, T. Yokoyama, H. Iwamori, F. T. Aka, T. Kuritani, T. Usui, J. Tamen, M. Gountié Dedzo, B. Chako-Tchamabé, T. Hasegawa, L. A. Nche, T. Ohba
Lithos, 400-401, 2021年11月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Lead concentrations and isotope ratios in blood, breastmilk and feces: contribution of both lactation and soil/dust exposure to infants in a lead mining area, Kabwe, Zambia
Haruya Toyomaki, John Yabe, Shouta M.M. Nakayama, Yared B. Yohannes, Kaampwe Muzandu, Tiza Mufune, Hokuto Nakata, Yoshinori Ikenaka, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Kennedy Choongo, Mayumi Ishizuka
Environmental Pollution, 286, 2021年10月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Conditions of magma generation at the Me-akan volcano, northern Japan
Takeshi Kuritani, Eiichi Sato, Keiji Wada, Akiko Matsumoto, Mitsuhiro Nakagawa, Dapeng Zhao, Kenji Shimizu, Takayuki Ushikubo
Journal of Volcanology and Geothermal Research, 417, 2021年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Mush, Melts and Metasediments: A History of Rhyolites from the Okataina Volcanic Centre, New Zealand, as Captured in Plagioclase
May Sas, Phil Shane, Takeshi Kuritani, Georg F Zellmer, Adam J. R Kent, Mitsuhiro Nakagawa
Journal of Petrology, 62, 8, Oxford University Press, 2021年08月01日
英語, 研究論文（学術雑誌）

Reconstruction of the exhumation history of the eastern Nepal Himalaya based on provenance changes
Lalit Kumar Rai, Kohki Yoshida, Takeshi Kuritani
Sedimentary Geology, 420, 2021年07月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

MushPEC: Correcting Post-entrapment Processes Affecting Melt Inclusions Hosted in Olivine Antecrysts
Raimundo Brahm, Georg F. Zellmer, Takeshi Kuritani, Daniel Coulthard, Mitsuhiro Nakagawa, Naoya Sakamoto, Hisayoshi Yurimoto, Eiichi Sato
Frontiers in Earth Science, 8, 2021年01月29日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Thermal state of the upper mantle and the origin of the Cambrian-Ordovician ophiolite pulse: Constraints from ultramafic dikes of the Hayachine-Miyamori ophiolite
Takafumi Kimura, Kazuhito Ozawa, Takeshi Kuritani, Tsuyoshi Iizuka, Mitsuhiro Nakagawa
American Mineralogist, 105, 12, 1778, 1801, 2020年12月16日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

A new concept for the genesis of felsic magma: the separation of slab-derived supercritical liquid
Hajime Taniuchi, Takeshi Kuritani, Tetsuya Yokoyama, Eizo Nakamura, Mitsuhiro Nakagawa
Scientific Reports, 10, 1, 2020年12月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Slow ascent of unusually hot intermediate magmas triggering strombolian to sub-plinian eruptions
C. Lormand, G. F. Zellmer, G. N. Kilgour, K. Németh, A. S. Palmer, N. Sakamoto, H. Yurimoto, T. Kuritani, Y. Iizuka, A. Moebis
Journal of Petrology, 61, 10, 2020年10月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Magma plumbing system for the Millennium Eruption at Changbaishan volcano, China: Constraints from whole-rock U–Th disequilibrium
Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Jumpei Nishimoto, Tetsuya Yokoyama, Tsuyoshi Miyamoto
Lithos, 366-367, 2020年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Factors associated with lead (Pb) exposure on dogs around a Pb mining area, Kabwe, Zambia
Haruya Toyomaki, John Yabe, Shouta M.M. Nakayama, Yared B. Yohannes, Kaampwe Muzandu, Allan Liazambi, Yoshinori Ikenaka, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Mayumi Ishizuka
Chemosphere, 247, 2020年05月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Generation of calc-alkaline andesite magma through crustal melting induced by emplacement of mantle-derived water-rich primary magma: Evidence from Rishiri Volcano, southern Kuril Arc
Hajime Taniuchi, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa
Lithos, 354-355, 2020年02月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Current situation regarding lead exposure in birds in Japan (2015–2018); lead exposure is still occurring
Chihiro Ishii, Yoshinori Ikenaka, Shouta M.M. Nakayama, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Keisuke Saito, Yukiko Watanabe, Kohei Ogasawara, Manabu Onuma, Atsushi Haga, Mayumi Ishizuka
Journal of Veterinary Medical Science, 82, 8, 1118, 1123, 2020年, ［査読有り］, ［国内誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Major/trace elements and Sr–Nd–Pb isotope systematics of lavas from lakes Barombi Mbo and Barombi Koto in the Kumba graben, Cameroon volcanic line: Constraints on petrogenesis
A. N.E. Asaah, T. Yokoyama, F. T. Aka, H. Iwamori, T. Kuritani, T. Usui, M. Gountie Dedzo, J. Tamen, T. Hassegawa, E. M. Fozing, M. J. Wirmvem, A. L. Nche
Journal of African Earth Sciences, 161, 2020年01月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Buoyant hydrous mantle plume from the mantle transition zone
Takeshi Kuritani, Qun Ke Xia, Jun Ichi Kimura, Jia Liu, Kenji Shimizu, Takayuki Ushikubo, Dapeng Zhao, Mitsuhiro Nakagawa, Shumpei Yoshimura
Scientific Reports, 9, 1, 2019年12月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Fingerprint of silicic magma degassing visualised through chlorine microscopy
Shumpei Yoshimura, Takeshi Kuritani, Akiko Matsumoto, Mitsuhiro Nakagawa
Scientific Reports, 9, 1, 2019年12月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Magma generation conditions at the Akita-Komagatake volcano, Northeast Japan arc: Implications of across-arc variations in mantle melting parameters
Takeshi Kuritani, Chizuko Kanai, Shigeru Yamashita, Mitsuhiro Nakagawa
Lithos, 348-349, 2019年12月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

One year exposure to Cd- and Pb-contaminated soil causes metal accumulation and alteration of global DNA methylation in rats
Shouta M.M. Nakayama, Hokuto Nakata, Yoshinori Ikenaka, John Yabe, Balazs Oroszlany, Yared B. Yohannes, Nesta Bortey-Sam, Kaampwe Muzandu, Kennedy Choongo, Takeshi Kuritani, Mitsuhiro Nakagawa, Mayumi Ishizuka
Environmental Pollution, 252, 1267, 1276, 2019年09月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Low water content in the mantle source of the Hainan plume as a factor inhibiting the formation of a large igneous province
Xiao Yan Gu, Piao Yi Wang, Takeshi Kuritani, Eero Hanski, Qun Ke Xia, Qin Yan Wang
Earth and Planetary Science Letters, 515, 221, 230, 2019年06月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

High-Nb hawaiite–mugearite and high-Mg calc-alkaline lavas from northeastern Iran: Oligo-Miocene melts from modified mantle wedge
Parham Ahmadi, Mohammad Reza Ghorbani, Massimo Coltorti, Takeshi Kuritani, Yue Cai, Anna Maria Fioretti, Eleonora Braschi, Pier Paolo Giacomoni, Farzaneh Aghabazaz, Shahrouz Babazadeh, Sandro Conticelli, Sandro Conticelli
International Geology Review, 61, 2, 150, 174, 2019年01月22日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Magma Plumbing System at Izu-Oshima Volcano, Japan: Constraints From Petrological and Geochemical Analyses
Takeshi Kuritani
Frontiers in Earth Science, 6, 178, 2018年11月13日, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Differentiation of a Hydrous Arc Magma Recorded in Melt Inclusions in Deep Crustal Cumulate Xenoliths from Ichinomegata Maar, NE Japan
Y. Yanagida, M. Nakamura, A. Yasuda, T. Kuritani, M. Nakagawa, T. Yoshida
Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 19, 3, 838, 864, 2018年03月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Mantle hydration and the role of water in the generation of large igneous provinces
Liu Jia, Xia Qun-Ke, Kuritani Takeshi, Hanski Eero, Yu Hao-Ran
NATURE COMMUNICATIONS, 8, 1, 2017年12月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Reflectance spectra of Asteroids and Meteorites: their classifications and statistical comparisons
Hideaki Miyamoto, Peng K Hong, Takafumi Niihara, Takeshi Kuritani, Kenji Fukumizu, Hideitsu Hino, Kenji Nagata, Shotaro Akaho, J Alexis P Rodriguez, Hemmi Ryodo, Seiji Sugita, Masato Okada
Journal of Physics: Conference Series, 1036, 1742, 6596, 2017年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Fluid-fluxed melting of mantle versus decompression melting of hydrous mantle plume as the cause of intraplate magmatism over a stagnant slab: Implications from Fukue Volcano Group, SW Japan
Kuritani Takeshi, Sakuyama Tetsuya, Kamada Natsumi, Yokoyama Tetsuya, Nakagawa Mitsuhiro
LITHOS, 282-283, 98, 110, 2017年06月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

A petrological and geochemical study on time-series samples from Klyuchevskoy volcano, Kamchatka arc
Bergal-Kuvikas Olga, Nakagawa Mitsuhiro, Kuritani Takeshi, Muravyev Yaroslav, Malik Nataliya, Klimenko Elena, Amma-Miyasaka Mizuho, Matsumoto Akiko, Shimada Shunjiro
CONTRIBUTIONS TO MINERALOGY AND PETROLOGY, 172, 5, 2017年05月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Origin of ultra rear-arc magmatism at Rishiri Volcano, Kuril Arc
Kuritani Takeshi, Nakagawa Mitsuhiro
GEOCHEMISTRY GEOPHYSICS GEOSYSTEMS, 17, 10, 4032, 4050, 2016年10月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Intensive Hydration of the Wedge Mantle at the Kuril Arc-NE Japan Arc Junction: Implications from Mafic Lavas from Usu Volcano, Northern Japan
Kuritani Takeshi, Tanaka Mayumi, Yokoyama Tetsuya, Nakagawa Mitsuhiro, Matsumoto Akiko
JOURNAL OF PETROLOGY, 57, 6, 1223, 1240, 2016年06月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Cluster analysis on the bulk elemental compositions of Antarctic stony meteorites
Miyamoto Hideaki, Niihara Takafumi, Kuritani Takeshi, Hong Peng K, Dohm James M, Sugita Seiji
METEORITICS & PLANETARY SCIENCE, 51, 5, 906, 919, 2016年05月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Classification of Meteorites based Purely on Bulk Elemental compositions for Analysis of Data Obtained Through Space Missions　　　　　　　　　　　　　　　
H. Miyamoto, T. Niihara, T. Kuritani, P.K. Hong, J.M. Dohm, S. Sugita
Lunar and Planetary Science Conference 46. #1802, 2015年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Geochemistry of lavas from maar-bearing volcanoes in the Oku Volcanic Group of the Cameroon Volcanic Line
Asobo N E Asaah, Asobo N E Asaah, Tetsuya Yokoyama, Festus T. Aka, Tomohiro Usui, Takeshi Kuritani, Mengnjo J. Wirmvem, Hikaru Iwamori, Eric M. Fozing, Jules Tamen, Gilbert Z. Mofor, Takeshi Ohba, Gregory Tanyileke, J. V. Hell
Chemical Geology, 406, 55, 69, 2015年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Primary melt from Sannome-gata volcano, NE Japan arc: constraints on generation conditions of rear-arc magmas
Takeshi Kuritani, Takeyoshi Yoshida, Jun-Ichi Kimura, Toshiro Takahashi, Yuka Hirahara, Takashi Miyazaki, Ryoko Senda, Qing Chang, Yoshinori Ito
CONTRIBUTIONS TO MINERALOGY AND PETROLOGY, 167, 2, 1, 18, 2014年02月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Water content of primitive low-K tholeiitic basalt magma from Iwate Volcano, NE Japan arc: Implications for differentiation mechanism of frontal-arc basalt magmas
Takeshi Kuritani, Takeyoshi Yoshida, Jun Ichi Kimura, Yuka Hirahara, Toshiro Takahashi
Mineralogy and Petrology, 108, 1, 1, 11, 2014年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
研究論文（学術雑誌）

Transition zone origin of potassic basalts from Wudalianchi volcano, northeast China
Takeshi Kuritani, Jun-Ichi Kimura, Eiji Ohtani, Hideaki Miyamoto, Katsuhiko Furuyama
LITHOS, 156, 1, 12, 2013年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Intensive hydration of the mantle transition zone beneath China caused by ancient slab stagnation
Takeshi Kuritani, Eiji Ohtani, Jun-Ichi Kimura
NATURE GEOSCIENCE, 4, 10, 713, 716, 2011年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Geochemical evolution of historical lavas from Askja Volcano, Iceland: Implications for mechanisms and timescales of magmatic differentiation
Takeshi Kuritani, Tetsuya Yokoyama, Hiroshi Kitagawa, Katsura Kobayashi, Eizo Nakamura
GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA, 75, 2, 570, 587, 2011年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Internal differentiation of Kutsugata lava flow from Rishiri Volcano, Japan: Processes and timescales of segregation structures' formation
Takeshi Kuritani, Takeyoshi Yoshida, Yoshitaka Nagahashi
JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH, 195, 1, 57, 68, 2010年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Intraplate magmatism related to deceleration of upwrelling asthenospheric mantle: Implications from the Changbaishan shield basalts, northeast China
Takeshi Kuritani, Jun-Ichi Kimura, Tsuyoshi Miyamoto, Haiquan Wei, Taketo Shimano, Fukashi Maeno, Xu Jin, Hiromitsu Taniguchi
LITHOS, 112, 3-4, 247, 258, 2009年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

The relative roles of boundary layer fractionation and homogeneous fractionation in cooling basaltic magma chambers
Takeshi Kuritani
LITHOS, 110, 1-4, 247, 261, 2009年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Highly unradiogenic lead isotope ratios from the Horoman peridotite in Japan
Sanjeewa P. K. Malaviarachchi, Akio Makishima, Masaaki Tanimoto, Takeshi Kuritani, Eizo Nakamura
NATURE GEOSCIENCE, 1, 12, 859, 863, 2008年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Geochemistry and geochronology of Gaima basaltic lava plateau, Northeast China
T. Kuritani, J. I. Kimura, T. Miyamoto, T. Shimano, F. Maeno, H. Wei, X. Jin, H. Taniguchi
GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA, 72, 12, A505, A505, 2008年07月, ［査読有り］
英語

Generation of rear-arc magmas induced by influx of slab-derived supercritical liquids: Implications from alkali basalt lavas from Rishiri Volcano, Kurile arc
Takeshi Kuritani, Tetsuya Yokoyama, Eizo Nakamura
JOURNAL OF PETROLOGY, 49, 7, 1319, 1342, 2008年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語

Rates of thermal and chemical evolution of magmas in a cooling magma chamber: a chronological and theoretical study on basaltic and andesitic lavas from Rishiri Volcano, Japan
Takeshi Kuritani, Tetsuya Yokoyama, Eizo Nakamura
JOURNAL OF PETROLOGY, 48, 7, 1295, 1319, 2007年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Ancient recycled crust beneath the ontong Java plateau: Isotopic evidence from the garnet clinopyroxenite xenoliths, Malaita, Solomon Islands
Akira Ishikawa, Takeshi Kuritani, Akio Makishima, Eizo Nakamura
EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS, 259, 1-2, 134, 148, 2007年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Geochemical evolution of a shallow magma plumbing system during the last 500 years, Miyakejima volcano, Japan: Constraints from U-238-Th-230-Ra-226 systematics
T Yokoyama, T Kuritani, K Kobayashi, E Nakamura
GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA, 70, 11, 2885, 2901, 2006年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Accurate isotopic and concentration analyses of small amounts of Pb using isotope dilution coupled with the double spike technique
Takeshi Kuritani, Tomohiro Usui, Tetsuya Yokoyama, Eizo Nakamura
GEOSTANDARDS AND GEOANALYTICAL RESEARCH, 30, 3, 209, 220, 2006年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Elemental fractionation in lavas during post-eruptive degassing: Evidence from trachytic lavas, Rishiri Volcano, Japan
T Kuritani, E Nakamura
JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH, 149, 1-2, 124, 138, 2006年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Assimilation and fractional crystallization controlled by transport process of crustal melt: Implications from an alkali basalt-dacite suite from Rishiri Volcano, Japan
T Kuritani, H Kitagawa, E Nakamura
JOURNAL OF PETROLOGY, 46, 7, 1421, 1442, 2005年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Magmatic differentiation examined with a numerical model considering multicomponent thermodynamics and momentum, energy and species transport
T Kuritani
LITHOS, 74, 3-4, 117, 130, 2004年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Highly precise and accurate isotopic analysis of small amounts of Pb using Pb-205-Pb-204 and Pb-207-Pb-204, two double spikes
T Kuritani, E Nakamura
JOURNAL OF ANALYTICAL ATOMIC SPECTROMETRY, 18, 12, 1464, 1470, 2003年12月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Shift and rotation of composition trends by magma mixing: 1983 eruption at Miyake-jima volcano, Japan
T Kuritani, T Yokoyama, K Kobayashi, E Nakamura
JOURNAL OF PETROLOGY, 44, 10, 1895, 1916, 2003年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Mantle metasomatism and rapid ascent of slab components beneath island arcs: Evidence from 238U-230Th-226Ra disequilibria of Miyakejima volcano, Izu arc, Japan
Tetsuya Yokoyama, Katsura Kobayashi, Takeshi Kuritani, Eizo Nakamura
Journal of Geophysical Research B: Solid Earth, 108, 7, 2329, 2329, 2003年07月10日, ［査読有り］

Timing and trigger of arc volcanism controlled by fluid flushing from subducting slab
T Yokoyama, E Nakamura, K Kobayashi, T Kuritani
PROCEEDINGS OF THE JAPAN ACADEMY SERIES B-PHYSICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES, 78, 7, 190, 195, 2002年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Precise isotope analysis of nanogram-level Pb for natural rock samples without use of double spikes
T Kuritani, E Nakamura
CHEMICAL GEOLOGY, 186, 1-2, 31, 43, 2002年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Replenishment of a mafic magma in a zoned felsic magma chamber beneath Rishiri Volcano, Japan
Takeshi Kuritani
Bulletin of Volcanology, 62, 8, 533, 548, 2001年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Boundary layer fractionation constrained by differential information from the Kutsugata lava flow, Rishiri Volcano, Japan
Takeshi Kuritani
Journal of Geophysical Research B: Solid Earth, 104, 29401, 29417, 1999年12月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］

Thermal and compositional evolution of a cooling magma chamber by boundary layer fractionation: Model and its application for primary magma estimation
T Kuritani
GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 26, 13, 2029, 2032, 1999年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Phenocryst crystallization during ascent of alkali basalt magma at Rishiri Volcano, northern Japan
T Kuritani
JOURNAL OF VOLCANOLOGY AND GEOTHERMAL RESEARCH, 88, 1-2, 77, 97, 1999年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Boundary layer crystallization in a basaltic magma chamber: Evidence from Rishiri Volcano, Northern Japan
T Kuritani
JOURNAL OF PETROLOGY, 39, 9, 1619, 1640, 1998年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

東北日本弧火山岩のMo同位体組成
田村達也, 横山哲也, GILL James B, 栗谷豪, 石川晃, 日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2023, 2023年

伊豆諸島火山岩のモリブデン同位体組成
田村達也, 横山哲也, 石川晃, 栗谷豪, GAUTAM Ikshu, 日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2022, 2022年

U－Th放射非平衡解析から探るカルデラ噴火後の珪長質マグマ系の再活性化過程
科学研究費助成事業
2023年04月 - 2026年03月
栗谷 豪, 横山 哲也
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K25956

アフリカ北東部の顕生代6億年間のリソスフェアーアセノスフェア境界の広域変動
科学研究費助成事業
2023年04月 - 2026年03月
小澤 一仁, 栗谷 豪, 秋澤 紀克
日本学術振興会, 基盤研究(C), 東京大学, 23K03544

火山ガラス、メルト包有物の水素同位体比から探る地球の水の起源
科学研究費助成事業
2021年04月01日 - 2024年03月31日
清水 健二, 羽生 毅, 栗谷 豪
日本学術振興会, 基盤研究(B), 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 21H01184

定常的リソスフェアーアセノスフェア境界領域の支配要因
科学研究費助成事業
2020年04月01日 - 2023年03月31日
小澤 一仁, 秋澤 紀克, 栗谷 豪, 柵山 徹也
日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京大学, 20H02003

巨大カルデラ形成噴火におけるマグマ蓄積プロセスの特異性の解明
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2020年04月01日 - 2023年03月31日
栗谷 豪
本研究は、国内の代表的なカルデラ火山を対象に U－Th 放射非平衡を軸とした物質科学的解析を行い、マグマが多量に蓄積されるに至った特異性の要因を実証的に明らかにすることを目的とする。初年度は、１）洞爺・屈斜路・肘折・阿蘇の４か所を対象とした試料採取および基礎的な化学分析、２）U-Th放射非平衡測定法の確立、を行う予定であった。１）については、コロナ禍のために洞爺・阿蘇についての試料採取が行えなかったことから、研究室内に保管されていた屈斜路・支笏の代表的試料を対象に全岩化学組成（主に微量元素濃度・Sr-Nd-Pb同位体比）の測定を行い、珪長質マグマの生成プロセスについての検討を行った。２）については、マルチコレクタ型質量分析計へのRPQフィルターの装着（230Thへの232Thのテーリング効果の低減）、脱溶媒システムの使用、複数の標準試料（アメリカ地質調査所のBHVO-2とW-2）を使用したデータ補正の試み、などを行った。その結果、230Th/232Th比について0.5%程度の繰り返し再現性での測定が可能になり、またモニター試料として測定したBCR-2の同位体比についても推奨値と一致していることが確認された。確立したU－Th放射非平衡分析法の有効性を確認するため、白頭山10世紀噴火の噴出物について、分析・解析を行った。その結果、主要な珪長質マグマは2万年以上前から準備されていたことなどを明らかにするに至り、確立した分析法とともに、Lithos誌に掲載されるに至った。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20H02001

東日本における活火山の長期的噴火活動ポテンシャル評価
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2016年04月01日 - 2019年03月31日
栗谷 豪, 吉村 俊平, 中島 淳一
東北本州弧～千島弧の代表的な活火山を対象にマグマ生成率を推定するため、火山岩の物質科学的解析と同地域の地殻～マントルを対象とした地震学的解析の融合的研究を行った。その結果、物質科学的研究では活火山下のマグマ生成深度におけるマントルの温度や流体量についての情報が蓄積され、一方で地震学的研究では東北本州弧～千島弧における広域的な地下構造や活火山下の局所的な地下構造について、より高解像度の情報が得られた。両手法を融合することにより、沈みこむ太平洋プレートから放出されたスラブ流体の経路などの推定を行うことができたが、マグマ生成率の推定については研究期間内では終了せず、今後引き続き行うこととなった。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16H04071

カルデラ形成・珪長質巨大噴火の多様性と噴火準備過程に関する研究
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2015年04月01日 - 2019年03月31日
中川 光弘, 栗谷 豪, 吉村 俊平, 松本 亜希子
カルデラを形成するような巨大噴火について、マグマ供給系の構造と生成過程、そして破局的噴火過程について時間軸を含めて検討した。対象とした事例は、屈斜路・支笏および鬼界火山におけるカルデラ形成噴火である。それぞれの事例で、大規模珪長質マグマは2種類の珪長質マグマの混合マグマからなり、その混合過程は噴火前の数十年から数百年前に起こっていることが明らかになった。そして破局的噴火では、その混合マグマにマフィックマグマが直前に貫入して噴火に至ったことが明らかになった。さらに破局的噴火は、いずれの事例でも時間間隙を挟む複数の噴火フェーズからなることが明らかになった。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 15H03745

マントル遷移層における停滞スラブの脱水フラックスの推定
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2016年04月01日 - 2018年03月31日
栗谷 豪
中国北東部下のマントル遷移層には停滞太平洋スラブが滞留しており、また顕著に水に富んでいることが地球物理学的観測によって明らかにされている。そこで本研究は、遷移層の含水量の時間変化（＝停滞スラブの脱水フラックス）を明らかにすることを目的とし、スラブ直上の中国北東部～東シナ海に分布する60 Ma～0 Maの火山岩の解析を行った。その結果、ソースマントル含水量に有意な時間変化が見られなかったため、脱水フラックスを推定するには至らなかったが、60 Ma～0 Maにわたってマントル遷移層は水に富んでいたことなどを実証的に明らかにし、さらに停滞スラブ上の火成活動の要因を包括的に説明するモデルを提示した。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 16K13900

珪長質火山活動の開始とその噴火様式の支配条件の解明：高結晶度マグマの流動・固化
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2015年04月01日 - 2018年03月31日
奥村 聡, 小園 誠史, 栗谷 豪
珪長質火山活動の謎の一つは，流動を阻害する結晶を多量に含む高結晶度マグマによる爆発的噴火である．50vol%程度以上の結晶を含むマグマは固体的挙動を示すために爆発的噴火にはマグマ流動化が必要だが，そのメカニズムは不明であった．この問題を解決するために，本研究では高結晶度マグマの減圧発泡実験および粘性測定を行った．その結果，大きな減圧速度では気泡形成により固相同士が分離することでマグマが流動化し，逆に小さな減圧速度では脱ガスが進行し固化してしまうことが分かった．つまり，高結晶度マグマが爆発的噴火を起こすには，噴火前に大きな過剰圧を蓄積するなどして，大きな減圧率を達成する必要があることが分かった．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 東北大学, 15H03714

スパースモデリングが拓く太陽系博物学：ハヤブサ後の小惑星探査戦略の創出
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
2013年06月28日 - 2018年03月31日
宮本 英昭, 杉田 精司, 栗谷 豪
予定通り、隕石組成の世界最大のデータベースを構築し、このクラスタ解析から、本質的な元素の選別と共に、自動的にタイプ別の分類が行えることを示した。また小惑星・隕石双方のスペクトルについて、信頼度に応じて波長域を揃えリサンプリングした形でそれぞれについてデータベースを構築した。その解析の結果、互いに共通した潜在的クラスタ構造があるというデータ分析的な結果が得られ、高精度で対応関係を明らかにすることができた。成果は火星衛星探査計画(MMX)の創出につながり、シミュラント開発という思わぬ成果につながった。これははやぶさ２計画にも利用され、今後の探査計画にも重要な役割を果たすと期待される。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京大学, 25120006

火山岩の解析に基づくマントル遷移層の含水量推定
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2013年04月01日 - 2016年03月31日
栗谷 豪, 横山 哲也, 中村 美千彦
中国北東部下のマントル遷移層は水に富んでおり、また同地域の火成活動が遷移層起源のマントル上昇流に起因することが地球物理学的観測によって明らかにされている。そこで本研究では、マントル遷移層の含水量を推定するため、中国北東部の火山岩を対象に岩石学的・地球化学的解析を行った。その結果、ソースマントルの含水量は350 ppm以上であると推定され、通常の上部マントルの含水量（約120 ppm）よりも有意に高いことが明らかとなった。またマントル遷移層の含水量として、予察的ではあるが0.7 wt.%との推定結果が得られた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 大阪市立大学->北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 25287144

停滞スラブの化学的分化の実証的解明
科学研究費助成事業 若手研究(B)
2011年 - 2012年
栗谷 豪
停滞スラブが存在するマントル遷移層内での化学的プロセスを理解するため、停滞太平洋スラブの直上に位置する中国北東部の第四紀火山岩を対象に岩石学的・地球化学的解析を行った。その結果、同地域のマントル遷移層が現在の停滞太平洋スラブと原生代の停滞スラブの両方からの化学的影響を受けていたこと、原生代に水を固定したマントル遷移層は、10億年以上もの長い間、地球内部の水の貯蔵庫として安定に存在していたこと、などを明らかにした。
日本学術振興会, 若手研究(B), 大阪市立大学, 研究代表者, 競争的資金, 23740388

火山噴火様式の分岐を支配する火道浅部脱ガス機構の研究
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2009年 - 2012年
中村 美千彦, 栗谷 豪, 安井 真也, 奥村 聡, 吉田 武義
新燃岳2011年噴火を例に、噴火の爆発性の違い(サブプリニー式噴火とブルカノ式噴火・溶岩ドーム噴火)により、火道浅部でのマグマ滞留時間が異なることを石基の微細な結晶が記録していることを見出した。また、安山岩質軽石を出発物質として、火道浅部条件における、発泡組織の表面張力による形状緩和実験を行った。気泡の形状緩和・合体速度とその水蒸気圧依存性を明らかにするとともに、圧密が進行し、ガスポケットの形成を促す可能性があることがわかった。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 東北大学, 連携研究者, 競争的資金, 21340155

マグマ溜まりの熱進化の実証的・定量的解明
科学研究費助成事業 若手研究(B)
2008年 - 2009年
栗谷 豪
本研究は、マグマが熱・物質的に進化するメカニズムを定量的に理解することを目的として行われた。その結果、結晶化が進行するマグマ内において、気泡の多少がマグマの組成進化に影響を与えることを明らかにし、またマグマの組成進化のメカニズムとして、均質分化(マグマ溜まり主要部の結晶の沈降)と境界層分化(マグマ溜まり周縁部からの分化液の混入)が起きる条件を明確にした。さらに、アイスランドのAskja火山において、玄武岩質マグマの熱・組成進化の速さを明らかにした。
日本学術振興会, 若手研究(B), 東北大学, 研究代表者, 競争的資金, 20740303

白頭山火山の活動史とマグマについての日朝中3ヶ国共同研究
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2005年 - 2008年
谷口 宏充, 栗谷 豪, 宮本 毅, 長瀬 敏郎, 菅野 均志, 後藤 章夫, 中川 光弘, 奥野 充, 伴 雅雄, 前野 深, 嶋野 岳人, 板谷 徹丸, 安田 喜憲, 植木 貞人, 古畑 徹, 小嶋 芳孝, 中川 光弘, 伴 雅雄, 成澤 勝
頭山およびそれを包括する蓋馬溶岩台地に関して、現地調査、衛星データー解析、採集した資料の化学分析・年代分析、国内の関連地層の調査・年代分析などの手法を用いて、白頭山10世紀巨大噴火の概要、白頭山及び蓋馬溶岩台地の火山学的な実態を明らかにしようとした。開始してから1年後に北朝鮮のミサイル問題・核開発問題などの諸問題が発生し、現地での調査や研究者との交流などの実施が徐々に困難になっていった。そのため、すでに収集していた試料の分析、衛星データーの解析及び国内での調査に研究の主力を移し、可能な限りの成果を得ようとした。その結果、近年発生している白頭山における地震多発とマグマ活動との関係、存在は知られているが分布や内容が全く未知である蓋馬溶岩台地の概要が明らかになり、更に、地下におけるマグマの成因についても一定の結論を得た。混乱状態にある白頭山10世紀噴火の年代問題をふくめ、また、北朝鮮からの論文を含め、研究成果は12編の論文として論文集にまとめられつつある。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 東北大学, 連携研究者, 競争的資金, 17253007

マグマ分化プロセスの時間スケールの定量的解明
科学研究費助成事業 若手研究(B)
2005年 - 2007年
栗谷 豪
本研究の主目的は、地殻下のマグマ溜り内において、どのような時間スケールでマグマの熱・物質進化が進行するのかについて、定量的な理解を得ることである。その目的達成のため、昨年度まで利尻火山下マグマ溜まりにおける、玄武岩質マグマから安山岩質マグマへの進化の時間スケールを推定し、さらにモデル計算に基づいてマグマの熱進化を時間の関数として表現した。そこで今年度はまず、熱進化の理解の一般性を図るべく、モデル計算の結果の解析を行った。マグマ溜まり内において、熱対流の駆動力は、天井部の固液境界層と主要部マグマ間の熱境界層の温度差であり、その温度差は結晶の過冷却度に対応していると考えられているが、モデル計算で得られた過冷却度と固液境界層の成長速度の関係が、実験で得られているカンラン石の過冷却度と結晶成長速度の関係に比較的近いことが明らかになった。このことから、将来的には結晶の過冷却度と成長速度の関係から、マグマの熱進化をある程度予測できる可能性が示された。本年度はさらに、マグマ溜まり内における、主要部での結晶分化作用(均質分化)と固液境界層由来の分化液が主要部マグマに混入することによって引き起こされる分化作用(境界層分化)との結合作用について考察を行った。その結果、含水量が高いマグマが地下の比較的深部でマグマ溜まりを形成した場合、固液境界層から主要部マグマへのメルトの輸送(境界層分化)が活発になり、さらに主要部マグマのリキダス温度降下を引き起こして結晶化を抑えることによって均質分化を妨げ、その結果、境界層分化がさらに支配的になることが予測された。その一方で、地下の比較的浅部のマグマ溜まり内では、固液境界層から主要部マグマへのメルトの輸送が起こりにくいため、マグマは主に均質分化作用で進化することが明らかになった。
日本学術振興会, 若手研究(B), 岡山大学->京都大学->東北大学, 研究代表者, 競争的資金, 17740351

マグマ分化の時間スケールの定量的解明　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金
2005年 - 2005年
競争的資金

地殻におけるマグマの熱物質進化モデルの構築
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
2000年 - 2002年
栗谷 豪
本年度の当初の研究計画は、マグマ溜まり内における温度・組成構造の進化モデルの仕上げであった。マグマ溜まりの熱物質進化について、結晶の運動を無視するという条件付ながら、多成分系熱力学及び、物質・運動量・エネルギー保存を考慮した2次元モデルの構築を、今年度の前半に終えることができた。その後結晶の運動について、モデルへの組み込みに取り組んできたが、結晶の核密度についての予測が必要であったり、固相が支配的である領域での固相-液相の相対運動を支配するパラメータが未知であったりするといった壁に阻まれ、今年度中の完成には至らなかった。上記の研究と同時進行で、表面電離型質量分析計における鉛同位体比の測定法の開発及び改良を行った。測定時のマス分別効果の補正についてDouble spike法を導入した結果、従来の世界のあらゆる測定法よりも高確度・高精度で鉛同位体比が測定できるようになった。その成果については現在国際誌に投稿中である。また本年度は、昨年度に採取したアイスランドの岩石の解析も行った。解析の結果、アスキヤ火山の玄武岩は大規模なマグマ混合及び地殻物質の混染の影響を受けており、マグマの分化プロセスの情報を引き出すという当初の目的にそぐわないことが判明した。しかし鉛同位体比等のデータから、マグマ溜まり周囲の地殻物質が約2Maに形成されたものであること、またアスキヤ火山の玄武岩マグマはMORBのマグマと地下深部由来のマントルプリューム起源のマグマが噴火直前に混合していた可能性が示された。
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 岡山大学, 00J06438

地殻におけるマグマの進化過程の定量的解明
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
1998年 - 1999年
栗谷 豪
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 東京大学, 97J07883